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5.2: Movimiento Circular No Uniforme

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    Descripción general del movimiento circular no uniforme

    El movimiento circular no uniforme denota un cambio en la velocidad de una partícula que se mueve a lo largo de una trayectoria circular.

    objetivos de aprendizaje

    • Explicar cuando una partícula experimenta un movimiento circular no uniforme

    ¿Qué entendemos por movimiento circular no uniforme? La respuesta radica en la definición de movimiento circular uniforme, que es un movimiento circular con velocidad constante. Se deduce entonces que el movimiento circular no uniforme denota un cambio en la velocidad de la partícula que se mueve a lo largo de la trayectoria circular. Obsérvese especialmente el cambio en los tamaños del vector de velocidad, denotando cambio en la magnitud de la velocidad.

    imagen

    Diagrama de movimiento circular no uniforme: En movimiento circular no uniforme, la magnitud de la velocidad angular cambia con el tiempo.

    El cambio de dirección se explica por la aceleración radial (aceleración centrípeta), la cual viene dada por la siguiente relación:\(\mathrm{a_r=\frac{v^2}{r}}\). El cambio de velocidad tiene implicaciones para la aceleración radial (centrípeta). Hay dos posibilidades:

    1: El radio del círculo es constante (como en el movimiento a lo largo de un riel circular o una pista de motor). Un cambio en\(\mathrm{v}\) cambiará la magnitud de la aceleración radial. Esto significa que la aceleración centrípeta no es constante, como es el caso del movimiento circular uniforme. Cuanto mayor sea la velocidad, mayor será la aceleración radial. Una partícula que se mueve a mayor velocidad necesitará una mayor fuerza radial para cambiar de dirección y viceversa cuando el radio de la trayectoria circular es constante.

    2: La fuerza radial (centrípeta) es constante (como un satélite que gira alrededor de la tierra bajo la influencia de una fuerza de gravedad constante). El movimiento circular ajusta su radio en respuesta a los cambios de velocidad. Esto significa que el radio de la trayectoria circular es variable, a diferencia del caso del movimiento circular uniforme. En cualquier eventualidad, debe satisfacerse la ecuación de aceleración centrípeta en términos de “velocidad” y “radio”. Lo importante a tener en cuenta aquí es que, aunque el cambio en la velocidad de la partícula afecta a la aceleración radial, el cambio de velocidad no se ve afectado por la fuerza radial o centrípeta. Necesitamos una fuerza tangencial para afectar el cambio en la magnitud de una velocidad tangencial. La aceleración correspondiente se llama aceleración tangencial.

    En cualquier caso, la velocidad angular en el movimiento circular no uniforme no es constante como\(\mathrm{ω=\frac{v}{r}}\) y\(\mathrm{v}\) varía.

    Puntos Clave

    • En el movimiento circular no uniforme, el tamaño del vector de velocidad (velocidad) cambia, denotando cambio en la magnitud de la velocidad.
    • El cambio de velocidad tiene implicaciones para la aceleración radial (centrípeta). Hay dos posibilidades: 1) el radio del círculo es constante; o 2) la fuerza radial (centrípeta) es constante.
    • En cualquier caso, la velocidad angular en el movimiento circular no uniforme no es constante, ya que\(\mathrm{ω=\frac{v}{r}}\), y\(\mathrm{v}\) varía.

    Términos Clave

    • radial: Moviéndose a lo largo de un radio.
    • centrípeta: Dirigido o moviéndose hacia un centro.

    LICENCIAS Y ATRIBUCIONES

    CONTENIDO CON LICENCIA CC, COMPARTIDO PREVIAMENTE

    CC CONTENIDO LICENCIADO, ATRIBUCIÓN ESPECÍFICA

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